JP2020530896A - System to detect moving objects - Google Patents
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Abstract
動く物体(200)を検知するためのシステム(100)において、次のものを有する:−物体(200)により反射された少なくとも1つの信号を少なくとも1つの角度のもとで受信するためのレーダ装置(10);および−レーダ装置(10)と物体(200)の間の少なくとも1つの相対速度および判定された各々の相対速度についての少なくとも1つの角度を判定するための処理装置(20);−物体(200)から受信された信号についてマイクロドップラー分析を処理装置(20)によって実行可能であり;−マイクロドップラー分析は受信された信号について決定された角度を参照して実行され;および−実行されたマイクロドップラー分析によって物体(200)の種別を判定可能である。【選択図】 図3In a system (100) for detecting a moving object (200), it has:-a radar device for receiving at least one signal reflected by the object (200) under at least one angle. (10); and-Processing device (20) for determining at least one relative velocity between the radar device (10) and the object (200) and at least one angle for each determined relative velocity. Micro-Doppler analysis can be performed by the processor (20) on the signal received from the object (200);-micro-Doppler analysis is performed with reference to a determined angle for the received signal; and-executed. The type of the object (200) can be determined by the micro-Doppler analysis. [Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は、動く物体を検知するシステムに関する。さらに本発明は、動く物体を検知する方法に関する。さらに、本発明はコンピュータプログラム製品に関する。 The present invention relates to a system for detecting a moving object. Furthermore, the present invention relates to a method of detecting a moving object. Furthermore, the present invention relates to computer program products.
レーダシステムは、レーダ信号を発信して、物体に当たって反射されたレーダ信号を、発信されたレーダ信号と比較するためにセットアップされる。その際に物体に関するさまざまな情報を収集することができる数多くの方式が知られている。1つの周知の態様は、発信されるレーダ信号がのこぎり波関数で変調されるFMCW(英語frequency modulated continuous wave)レーダである。その場合、レーダシステムからの物体の距離を良好な精度で決定することができる。レーダセンサからどの方向に物体があるかを表す物体角度は、複数のアンテナを利用することで、または、信号が事前設定された方向へ射出されるように1つのアンテナを制御することで、得ることができる。 A radar system is set up to emit a radar signal and compare the radar signal reflected by hitting an object with the transmitted radar signal. At that time, many methods are known that can collect various information about the object. One well-known embodiment is an FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) radar in which the transmitted radar signal is modulated by a sawtooth function. In that case, the distance of the object from the radar system can be determined with good accuracy. The object angle, which indicates in which direction the object is from the radar sensor, can be obtained by using multiple antennas or by controlling one antenna so that the signal is emitted in a preset direction. be able to.
発信されたレーダ信号に対する反射されたレーダ信号のドップラー偏移は、レーダシステムに対する物体の相対速度を示唆し得る。それ自体で動く物体、たとえば手と脚を往復運動で振っている歩行者は、測定可能なドップラー周波数の特徴的な、しばしば周期的な変動を示す。物体をさらに詳しく分類できるようにするために、このような変動を分析することができる。 The Doppler deviation of the reflected radar signal with respect to the transmitted radar signal may suggest the relative velocity of the object to the radar system. Objects that move on their own, such as pedestrians reciprocating their hands and legs, exhibit characteristic, often periodic fluctuations in measurable Doppler frequencies. Such fluctuations can be analyzed to allow the objects to be classified in more detail.
特許文献1は、マイクロドップラー分析を実行することができるように、自動車の車両にあるレーダシステムを制御することを提案している。
たとえば自動車の車両にある、それ自体が可動であるレーダシステムによって物体を分類するために、たとえばチャープシーケンスを用いた複素変調を適用することができる。しかしその場合、処理が非常にコスト高になることがある。たとえば送信信号と受信信号の間の差異信号の二次元フーリエ分析が必要になることがあり、そのため高性能の処理装置が不可欠になる。 Complex modulation using, for example, chirp sequences can be applied to classify objects by, for example, a radar system in an automobile vehicle that is movable in its own right. However, in that case, the processing can be very costly. For example, two-dimensional Fourier analysis of the difference signal between the transmitted signal and the received signal may be required, which makes a high-performance processing device indispensable.
本発明の根底にある課題は、動く物体を検知するために、レーダをベースとする簡素な技術を提供することにある。 An object underlying the present invention is to provide a simple radar-based technique for detecting a moving object.
第1の態様では、本発明は動く物体を検知するシステムを提供し、このシステムは:
−物体により反射された少なくとも1つの信号を少なくとも1つの角度のもとで受信するためのレーダ装置と;
−レーダ装置と物体の間の少なくとも1つの相対速度および判定された各々の相対速度についての少なくとも1つの角度を判定するための処理装置とを有し;
−物体から受信された信号についてマイクロドップラー分析を処理装置によって実行可能であり;
−マイクロドップラー分析は受信された信号について決定された角度を参照して実行され;
−実行されたマイクロドップラー分析によって物体の種別を判定可能である。
In the first aspect, the present invention provides a system for detecting a moving object, which system is:
-With a radar device to receive at least one signal reflected by an object under at least one angle;
-Has at least one relative velocity between the radar device and the object and a processing device for determining at least one angle for each determined relative velocity;
-Micro Doppler analysis can be performed by the processor on the signal received from the object;
-Micro Doppler analysis is performed with reference to the determined angle for the received signal;
-The type of object can be determined by the performed micro-Doppler analysis.
提案されるシステムではマイクロドップラー分析が実行され、これに基づいて物体の種別が分類される。動いている歩行者は、レーダ装置に対してさまざまな速さで動くさまざまな身体部位を有しており、それにより、このようにして生成される速度分布は時間を通して歩行者に特徴的であり得る。たとえば自動車のために提案されるシステムにより、結果的に、レーダのみをベースとする歩行者保護ないし自転車運転者保護を提供できるという利点がある。 In the proposed system, micro-Doppler analysis is performed and the types of objects are classified based on this. A moving pedestrian has different body parts that move at different speeds with respect to the radar device, so that the speed distribution thus generated is characteristic of the pedestrian over time. obtain. For example, the systems proposed for automobiles have the advantage of being able to provide radar-only pedestrian protection or cyclist protection as a result.
第2の態様では、本発明は動く物体を検知する方法を提供し、この方法は次の各ステップを有し:
−物体により反射された少なくとも1つの信号が少なくとも1つの角度のもとでレーダ装置によって受信され;
−レーダ装置と物体の間の少なくとも1つの相対速度が判定され;
−受信された信号についてマイクロドップラー分析が処理装置によって実行され、マイクロドップラー分析は受信された信号について決定された角度を参照して実行され;
−実行されたマイクロドップラー分析によって物体の種別が判定される。
In a second aspect, the invention provides a method of detecting a moving object, which method has the following steps:
-At least one signal reflected by an object is received by the radar device under at least one angle;
-At least one relative velocity between the radar device and the object is determined;
-Micro Doppler analysis is performed by the processor on the received signal and micro Doppler analysis is performed with reference to the determined angle for the received signal;
-The type of object is determined by the performed micro-Doppler analysis.
システムの1つの好ましい実施形態では、それぞれ異なる相対速度について受信角度を判定可能であることが意図される。それにより、マイクロドップラー分析をいっそう精密に実行することができる。 In one preferred embodiment of the system, it is intended that the reception angle can be determined for different relative velocities. Thereby, the micro Doppler analysis can be performed more precisely.
システムの1つの好ましい実施形態では、受信された信号の相関づけによって角度の判定を実行可能であることが意図される。それにより、さまざまな角度から得られる受信信号の確実な判定が実行される。 In one preferred embodiment of the system, it is intended that the angle determination can be performed by correlating the received signals. As a result, reliable determination of received signals obtained from various angles is executed.
システムの1つの好ましい実施形態は、判定された角度が、互いに重なり合う相対速度の分布を有する複数の物体の同時のマイクロドップラー分析のために利用されることを意図する。それにより、空間方向に応じて異なる物体を相互に区別可能にすることが可能となる。このとき、たとえば複数の歩行者を互いに区別できるのが好ましい。 One preferred embodiment of the system is intended for the determined angles to be utilized for simultaneous microDoppler analysis of multiple objects having relative velocity distributions that overlap each other. As a result, it becomes possible to make different objects distinguishable from each other according to the spatial direction. At this time, for example, it is preferable that a plurality of pedestrians can be distinguished from each other.
システムの別の好ましい実施形態は、受信された信号の周波数拡散の幅と周波数拡散の時間的推移とを処理装置によって判定可能であることを特徴とする。このようにして、動く物体の分類がさらにいっそう改善されるという利点がある。 Another preferred embodiment of the system is characterized in that the width of the frequency spread of the received signal and the temporal transition of the frequency spread can be determined by the processing apparatus. In this way, there is an advantage that the classification of moving objects is further improved.
システムの別の好ましい実施形態は、ドップラー周波数の拡散の周期性が処理装置によって判定されることを意図する。このようにして、たとえば歩行者の四肢の周期的な動きを検出することができる。 Another preferred embodiment of the system is intended for the periodicity of diffusion of Doppler frequencies to be determined by the processor. In this way, for example, the periodic movement of the pedestrian's limbs can be detected.
システムの別の好ましい実施形態は、定義された狭い周波数領域/速度領域への角度見積りの限定が実行されることを特徴とする。それにより、関心の対象となる領域にシステムの検知能力を集約できるという利点がある。 Another preferred embodiment of the system is characterized in that limiting the angle estimation to a defined narrow frequency / velocity domain is performed. As a result, there is an advantage that the detection capability of the system can be concentrated in the area of interest.
システムの別の好ましい実施形態は、レーダ装置が連続波レーダ装置として構成されることを特徴とする。このような型式のレーダ装置によって、受信された信号の区別を非常に良好に実現することができる。 Another preferred embodiment of the system is characterized in that the radar device is configured as a continuous wave radar device. With such a type of radar device, the distinction of received signals can be realized very well.
システムの別の好ましい実施形態は、FMCWレーダ装置として構成されるのが好ましい別のレーダ装置をさらに有することを特徴とする。それにより、距離と第1の相対速度の判定のためにFMCWレーダ装置を良好に利用し、物体の高い速度分解能のために連続波レーダを良好に利用することができる。 Another preferred embodiment of the system is further characterized by further having another radar device preferably configured as an FMCW radar device. This makes it possible to make good use of the FMCW radar device for determining the distance and the first relative velocity, and to make good use of the continuous wave radar for the high velocity resolution of the object.
システムの別の好ましい実施形態は、レーダ装置がそれぞれ少なくとも1つの送信アンテナとそれぞれ少なくとも2つの受信アンテナとを有し、受信アンテナによって受信信号を異なる受信方向から受信可能であることを特徴とする。このようにして、信号が受信される角度の確実な判定を実行することができる。 Another preferred embodiment of the system is characterized in that the radar device has at least one transmitting antenna and at least two receiving antennas, respectively, and the receiving antenna can receive the received signal from different receiving directions. In this way, it is possible to reliably determine the angle at which the signal is received.
開示されている装置構成要件は、開示されている方法構成要件からもこれに準じて明らかとなり、その逆も成り立つ。このことは特に、自動車の周囲にある物体を位置特定するシステムに関わる構成要件、技術的な利点、および実施形態が、自動車の周囲にある物体を位置特定する方法に関わる相応する構成要件、技術的な利点、および実施形態からもこれに準ずる仕方で明らかとなり、その逆も成り立つことを意味する。 The disclosed device configuration requirements will be clarified in accordance with the disclosed method configuration requirements, and vice versa. This is in particular the configuration requirements, technical advantages, and embodiments relating to the system for locating objects around the vehicle, and the corresponding configuration requirements, technology relating to the method of locating objects around the vehicle. It means that it becomes clear from the above-mentioned advantages and the embodiment in a similar manner, and vice versa.
次に、複数の図面を参照しながら、本発明についてさらに別の構成要件と利点を含めて詳しく説明する。 Next, the present invention will be described in detail with reference to a plurality of drawings, including further configuration requirements and advantages.
本発明の根底にある思想は、1つまたは複数の物体について相対速度のスペクトルをレーダ装置によってマイクロドップラー分析により分析するというものである。このようにして、距離や速度が類似しているが方向が相違している複雑なシナリオでも、単一および/または複数の物体の正確な分析ないし分類を実現することができる。 The idea underlying the present invention is to analyze the spectrum of relative velocity for one or more objects by micro-Doppler analysis with a radar device. In this way, accurate analysis or classification of single and / or multiple objects can be achieved even in complex scenarios with similar distances and velocities but different directions.
このシステムは、物体の動きの種類に関する正確な情報だけでなく、物体の場所および場所の変化に関する正確な情報も分析するために、異なるレーダ装置の利点の組み合わせを可能にすることができる。特に、レーダ装置を有する自動車が周囲に対して動いている場合にも、物体の正確な速度情報の分析を成功させることができる。 This system can allow a combination of the advantages of different radar devices to analyze not only accurate information about the type of movement of an object, but also accurate information about the location of an object and changes in location. In particular, even when a vehicle having a radar device is moving with respect to the surroundings, it is possible to succeed in analyzing accurate velocity information of an object.
物体の分類が、このようにして明らかに改善され得る。特に、歩行者/自転車走行者としての物体の分類を改善して実行することができ、それにより、たとえば自動車の車両にある走行アシストシステム、および/または能動的および/または受動的な事故防止装置を改善して制御することができる。たとえば、歩行者が自動車との衝突コースにいると断定されたとき、運転者または歩行者に警告をするための信号を出力することができる。1つの好ましい態様では、自動車の自動的な減速をシステムによって開始することができる。 The classification of objects can be clearly improved in this way. In particular, the classification of objects as pedestrians / cyclists can be improved and implemented, thereby providing travel assist systems, for example in automobile vehicles, and / or active and / or passive accident prevention devices. Can be improved and controlled. For example, when it is determined that a pedestrian is on a collision course with a car, a signal for warning the driver or pedestrian can be output. In one preferred embodiment, the system can initiate the automatic deceleration of the vehicle.
処理装置は、レーダ装置により受信された信号のマイクロドップラー分析を実行するために意図される。マイクロドップラー分析により、物体の運動パターンが歩行者の既知の運動パターンと一致するか否かを断定することができる。実行されるマイクロドップラー分析の詳細度によっては、歩行者がどのような活動に従事しているかということさえ断定できるという利点がある。 The processing device is intended to perform micro-Doppler analysis of the signal received by the radar device. Micro-Doppler analysis can determine whether the motion pattern of an object matches a known motion pattern of a pedestrian. Depending on the level of detail of the micro-Doppler analysis performed, there is the advantage that it is even possible to determine what activities the pedestrian is engaged in.
連続波レーダ装置として構成されたレーダ装置は、たとえば約15から約25msの周期で、別の態様では約10から約15msまたは約25から約30msの周期で、連続波動作により作動させることができる。ドップラー周波数の評価による速度決定の精度が、それによって有意に向上され得る。 A radar device configured as a continuous wave radar device can be operated by continuous wave operation, for example, with a period of about 15 to about 25 ms, or in another embodiment a period of about 10 to about 15 ms or about 25 to about 30 ms. .. The accuracy of speed determination by Doppler frequency evaluation can be significantly improved thereby.
このようにして、このシステムは歩行者の検知の必要性に合わせて良好に適合化することができ、たとえば約20msの連続波信号の送信時間で約0.1m/sの物体の速度分解能を具体化可能であり、このことは、歩行者の典型的な速度をいっそう正確に分析するのに十分である。歩行者の典型的な速度は胴体について約1m/sであり、前方への脚の振りについて最大で約4m/sであり、これから約10から40の周波数ビンがもたらされる。それに対して前を横切る歩行者については、相対速度の明らかな低減が生じる。 In this way, the system can be well adapted to the needs of pedestrian detection, for example with a velocity resolution of about 0.1 m / s for a continuous wave signal transmission time of about 20 ms. It can be embodied, which is sufficient to more accurately analyze the typical speed of a pedestrian. A typical pedestrian speed is about 1 m / s for the torso and up to about 4 m / s for forward leg swing, which results in about 10 to 40 frequency bins. On the other hand, for pedestrians crossing in front, there is a clear reduction in relative speed.
マイクロドップラー分析では、動く物体についてドップラースペクトルの拡散が評価され、ドップラースペクトルに拡散を有していない止まっている物体や動いている剛体は無視される。 In micro-Doppler analysis, the diffusion of the Doppler spectrum is evaluated for moving objects, and stationary objects and moving rigid bodies that do not have diffusion in the Doppler spectrum are ignored.
マイクロドップラー分析により、発信された連続波レーダ信号と、物体で反射された連続波レーダ信号との間の差異信号を、その周波数分布に関して分析することができる。このとき分析はフーリエ変換によって実行されるのが好ましい。このとき、事前設定された周波数領域で信号エネルギーを算出することができる。周波数分布をその時間的推移に関して分析することもでき、それにより、たとえば歩いている歩行者と走っている歩行者の運動パターンを互いに区別することができる。 By micro-Doppler analysis, the difference signal between the transmitted continuous wave radar signal and the continuous wave radar signal reflected by the object can be analyzed with respect to its frequency distribution. At this time, the analysis is preferably performed by the Fourier transform. At this time, the signal energy can be calculated in the preset frequency domain. The frequency distribution can also be analyzed with respect to its temporal transition, thereby distinguishing between walking and running pedestrian movement patterns, for example.
提案されるシステムの好ましい発展例では、任意の測定原理に基づいて、好ましくは、通常は連続するレーダ信号の周波数ランプを適用するFMCW原理に基づいて構成されていてよい、別のレーダ装置が設けられていてよい。これ以外の実施形態も同じく可能であり、たとえば物体角度を決定するために個々の空間角が相前後して機械式または電子式に走査されるレーダ装置を利用することができる。 A preferred development of the proposed system is provided with another radar device, which may be configured on the basis of any measurement principle, preferably on the FMCW principle, which usually applies a frequency lamp of a continuous radar signal. May be done. Other embodiments are also possible, for example, a radar device can be utilized in which the individual spatial angles are mechanically or electronically scanned back and forth to determine the object angle.
別のレーダ装置の個々のFMCWランプの信号は、互いに別々に処理されるのが好ましい。そのためにFMCWランプが周知の一次元フーリエ変換によって分析されるのが好ましい。このことは、チャープシーケンスでの二次元フーリエ分析よりも明らかに低い計算コストであり得る。さまざまな物体を分別するために、フーリエ分析の後に、検知された周波数ピークをそれぞれ異なるランプにわたって相互に組み合わせることができる。その結果、両方のレーダ装置を交互に作動させることができ、それにより、同じ周波数領域で走査をいっそう容易に実行することができる。 The signals of the individual FMCW lamps of another radar device are preferably processed separately from each other. Therefore, it is preferable that the FMCW lamp is analyzed by a well-known one-dimensional Fourier transform. This can be a significantly lower computational cost than a two-dimensional Fourier analysis with a chirp sequence. After Fourier analysis, the detected frequency peaks can be combined with each other across different lamps to separate different objects. As a result, both radar devices can be operated alternately, which makes it easier to perform scans in the same frequency domain.
両方のレーダ装置は、別案として、ただ1つのレーダ装置に統合されていてもよく、この統合型のレーダ装置が相前後して異なる信号で作動する。たとえば1つの時点で、FMCW信号または連続波信号のいずれかで作動することができる。特に、これらの動作方式を交互に作動化させることができる。レーダ装置が節減されることで、コストを節約することができる。公知のレーダ装置を想定内のコストで上述したシステムへと拡充することができる。 Both radar devices may, as an alternative, be integrated into a single radar device, in which the integrated radar devices operate with different signals one after the other. For example, at one point in time, it can operate with either an FMCW signal or a continuous wave signal. In particular, these operating methods can be activated alternately. Costs can be saved by reducing the radar equipment. A known radar device can be expanded to the above-mentioned system at an expected cost.
事前設定された限界周波数よりも下方の周波数だけに着目されるのが好ましく、この限界周波数は、周囲に対するレーダ装置の速度を基礎として決定される。それにより、周囲に対してレーダ装置が動いているよりも高速でレーダ装置に近づいている物体、すなわち周囲に対してそれ自体が動いている物体に割り当てられる信号成分だけに着目されるのが好ましい。それに応じてこのような物体のドップラー周波数は、負の固有速度に相当するドップラー周波数よりも低い(ないしは数値的に大きい)。 It is preferable to focus only on frequencies below the preset limit frequency, which is determined on the basis of the speed of the radar device relative to the surroundings. As a result, it is preferable to focus only on the signal components assigned to the object approaching the radar device at a higher speed than the radar device moving with respect to the surroundings, that is, the object itself moving with respect to the surroundings. .. Correspondingly, the Doppler frequency of such an object is lower (or numerically higher) than the Doppler frequency corresponding to the negative proper velocity.
提案されるシステムの基本態様を図1が示している。処理装置20と機能的に接続されたレーダ装置10を見ることができる。レーダ装置10によって送信信号が発信され、これが物体200(たとえば歩行者)に当たって少なくとも部分的に反射されて、さまざまに異なる非常に類似した角度のもとで受信信号として受信される。処理装置20により、受信された信号を用いてマイクロドップラー分析が実行され、そこから物体200の種別が分類される。
FIG. 1 shows a basic aspect of the proposed system. You can see the
提案される自動車のシステムは、レーダをベースとする歩行者保護として利用できるという利点がある。あるいは、たとえば軍事分野における定置の監視システムでのレーダをベースとする用途も考えられる。 The proposed automotive system has the advantage that it can be used as radar-based pedestrian protection. Alternatively, radar-based applications, for example in stationary surveillance systems in the military field, are also conceivable.
図2は、レーダ装置10と、別のレーダ装置30と、処理装置20とを含む、自動車50のための提案されるシステム100の上に挙げた好ましい発展例の一例としての有用な適用事例を示している。各々レーダ装置10,30は、少なくとも1つの送信アンテナと、それぞれ少なくとも2つの、好ましくは4つの受信アンテナ(図示せず)とを有しており、それにより、少なくとも2つの受信アンテナによって空間的にさまざまに異なる方向から受信信号を受信することができ、これらの受信信号が引き続き相関づけられ、それにより、受信された信号について方向情報を導き出すことができる。両方のレーダ装置10,30は1つのレーダ装置として統合されて構成されていてもよく、そのようなケースでは、第1のレーダ装置10および別のレーダ装置としての交互の動作が好ましい。自動車50の周囲210には、図1の事例では歩行者によって表される動く物体200がある。
FIG. 2 shows a useful application as an example of the preferred developments listed above the proposed
システム100により、物体200をレーダ信号で走査して、物体200の位置情報、運動情報、および分類情報を決定することが意図される。決定された情報は、自動車50の車内にある警告装置および/または制御装置(図示せず)として構成されていてよいインターフェース40によって二次利用のために提供することができる。
It is intended that the
可動の物体200は周囲210に対して動くことがあり得る。さらには物体200がそれ自体として動き、ないしはマイクロ運動を行うことがあり得る。このとき可動の物体200の各部分(歩行者のケースでは腕や脚)が周囲210に対して、物体200とは異なる速度で動くことがあり得る。そのようなケースでは、レーダ装置10,30によって1つのドップラー周波数だけでなく、ドップラー周波数のスパン全体を測定することができる。
The
たとえば歩行者として構成される可動の物体200は、約5km/hの速度で周囲210に対して相対的に動くことがあり得る。歩行者の両脚(および多くの場合に両腕)の周期的な運動に基づき、そのドップラー周波数拡散もそれによって周期的な仕方で変動する。両方の脚が地面についているとき、最大の速度は胴体によって与えられる。この速度は脚に沿って低下していき、足のところでゼロになる。したがって、ゼロと胴体の速度との間の速度に対応するどのようなドップラー周波数でも潜在的に測定可能である。これは、最小のドップラー周波数拡散の時点でもある。それに対して足は、前方に向かって振り出されるとき胴体速度の約3倍から4倍に達する。
For example, a
このようにして判定されるドップラー周波数ないし周波数ビンの領域を用いて、すべての受信アンテナの受信信号の相関づけを行うことができる。このようにして、いわゆる「多目的推定」を具体化することができ、それぞれ異なる角度のもとで配置された複数の物体が、単一の周波数ビンで判定される。
レーダ信号の複素変調や複素評価を必要とすることなく、物体200の速度のスペクトルを十分に正確に決定するために、物体200の距離および/または大まかな運動を、それ自体として公知のFMCW信号を利用する第1のレーダ装置20によって決定することが提案される。物体200の高い速度分解能を得るために、好ましくはマイクロドップラー分析を用いて、物体200のマイクロ運動がレーダ装置10により追加的に決定されて分析される。このときレーダ装置10は連続波信号(「CWランプ」)を利用し、すなわち、発信されるレーダ信号を時間を通して変調するのではないのが好ましい。連続波信号の決定は、物体200について十分な速度分解能を実現するために、FMCW法の通常のランプよりも、定義されたとおり長く実行することができ、たとえば約20msのあいだ続く。
The Doppler frequency or the region of the frequency bin determined in this way can be used to correlate the received signals of all the receiving antennas. In this way, so-called "multipurpose estimation" can be embodied, and a plurality of objects arranged under different angles are determined by a single frequency bin.
The FMCW signal, known as itself, is the distance and / or rough motion of the
各々の周波数ビンについて、その中で受信された出力に依存して、またはこれに依存することなく、受信信号の相関づけを実行することができる。このようにして出力上昇の検知を行うことができ、または、個々の受信信号の間の相関づけを行うことができるが、後者のケースでは計算コストが高くなる。 For each frequency bin, the correlation of the received signal can be performed with or without dependence on the output received therein. In this way, the output increase can be detected, or the individual received signals can be correlated, but in the latter case, the calculation cost is high.
連続波信号についてはドップラー効果だけが受信信号に影響を及ぼす。それに対して、物体200の距離は何ら役割を演じない。差周波数およびこれに伴ってドップラー周波数は、自動車50との関係における物体200の物理的な速度に直接に対応する。連続波信号については距離を決定することができないので、さらに旧来式のFMCW法によって、各シーンを個々の物体200ごとに分けなければならない。しかし両方のレーダ装置10,30は、レーダ装置10,30に対する物体200の速度と角度を決定することができるので、多くの場合、検知された物体200にマイクロドップラー効果を一義的に割り当てることが可能である。
For continuous wave signals, only the Doppler effect affects the received signal. On the other hand, the distance of the
最終的に、提案されるシステムの基本形態では、連続波信号を旧来式のFMCWランプからほぼ完全に分けて分析することができる。 Finally, in the basic form of the proposed system, the continuous wave signal can be analyzed almost completely separately from the traditional FMCW lamp.
図3は、可動の物体200に関する情報を決定するために別のレーダ装置30も利用する方法のフローチャート300を示しており、この情報は特に物体200の場所または運動、およびマイクロ運動の周波数の分布である。
FIG. 3 shows a
ステップ305で、別のレーダ装置30により好ましくはFMCW信号をベースとして物体200が走査される。これ以外のレーダ法も代替的に可能である。発信されて反射される信号が、ステップ305の上に時間グラフで定性的に示唆されている。この決定はレーダ工学で周知であり、任意の周知の方式により実行することができる。走査の結果として、別のレーダ装置30との第1の間隔d(t)と、物体200と別のレーダ装置30の間の第1の相対速度v1(t)とが決定されるのが好ましい。
In
ステップ305と交互に実施することができるステップ310で、レーダ装置10により、同じままの周波数を有するレーダ信号(連続波信号)をベースとして物体200が走査される。ステップ310の上に示唆されているグラフは、発信されて反射された信号を略示している。この走査の結果として、物体200とレーダ装置10の間の第2の相対速度v2(t)が決定されるのが好ましい。このとき第2の相対速度は非常に高い分解能であるのが好ましく、それによってマイクロドップラー分析の効率的な実行を可能にする。
In
ステップ315で、ステップ305および310で決定された情報が互いに割り当てられる。それぞれ同じ角度を含む、およびさらに好ましくはそれぞれの角度の同じ時間的動向を含む第1の情報と第2の情報は同一の物体200を対象としており、互いに割り当てることができる。ステップ315は、第1および第2の情報の組み合わせとして、距離d(t)、速度v(t)、および角度φ(t)を提供するのが好ましい。
In
ステップ320で、得られたパターンが歩行者を示唆しているか否かを決定するために、第2の相対速度の周波数分布を分析することができる。
In
この目的のために、相対速度の拡散ないし相対速度を表すドップラー周波数が判定されて分析される。幅広い拡散がある場合、物体200が時間的な分析によって歩行者として分類され、その際には、相応のパターンまたはそのようなパターンの特性が事前決定されていてよく、比較のために援用することができる。
For this purpose, the diffusion of relative velocities or Doppler frequencies representing relative velocities are determined and analyzed. In the presence of widespread diffusion, the
受信された出力の分析にあたっては、すべての受信アンテナのそれぞれ個々の受信出力を単純に合算することができ(「非コヒーレント積分」)、またはその代替として、相応の角度のもとで1つの周波数ビンにおいて1つまたは複数の物体を十分に高い品質でどれだけ決定できるかを試みることもできる。各々の周波数ビンで、それぞれ出力強度の高い物体の角度を決定することができるだけで十分であり(受信信号の強い出力差に基づく)、または、単に多目的推定のための高い計算コストを節減するために、1つの角度だけを決定することが意図される。 In analyzing the received output, the individual received outputs of all the receiving antennas can simply be added together (“non-coherent integration”), or, as an alternative, one frequency at a reasonable angle. It is also possible to try how well one or more objects can be determined in a bin with sufficiently high quality. For each frequency bin, it is sufficient to be able to determine the angle of the object with high output intensity (based on the strong output difference of the received signal), or simply to save the high computational cost for multipurpose estimation. In addition, it is intended to determine only one angle.
レーダ装置10の連続波信号の処理は、たとえば別のレーダ装置30のFMCWランプの処理と基本的に同じである。すべての受信チャネルにわたる非コヒーレント積分に続いて、好ましくは高速フーリエ変換によってスペクトル分析が行われる。このとき信号が、それが組み合わされてなるそれぞれの周波数に分解される。次いで、各周波数成分の出力が各々の周波数ビンで決定され、このとき周波数ビンは、全体スペクトルのそれぞれ定義された周波数インターバルに相当する。
The processing of the continuous wave signal of the
ただしここではFMCWランプと異なり、周波数ピークは検知されない(および互いに割り当てられない)。雑音閾値を超える出力を有する各々の周波数ビンは、相応の速度を(半径方向に)有する物理的な物体200の存在を直接的に示唆する。このことは当然ながら、マイクロドップラー効果を有する物体200については周波数スペクトル全体について生じる。角度見積りもFMCWランプの場合と事実上同じである。同じく個々の周波数ピークの検知が不要となるにすぎない。これに加えて単一の連続波信号だけが存在し、これについて角度を決定することができ、それによりランプごとの角度の計算も不要となる。ただし、マイクロドップラーが存在する場合には、個々の周波数ビンがそれぞれ異なるランプの代わりとなる。
However, unlike FMCW lamps, frequency peaks are not detected (and are not assigned to each other) here. Each frequency bin with an output above the noise threshold directly suggests the presence of a physical object 200 (radially) with a corresponding velocity. This, of course, occurs for the entire frequency spectrum for the
自動車分野ではレーダ装置10の自己運動が、歩行者を検知するためのマイクロドップラー分析の実行を難しくすることがある。すなわち動いているレーダ装置10にとっては、あたかも止まっている物体200がすぐ前方から自身の速度で近づいてくるように見える。横にずれている場合、このような見かけの速度は観察角のコサインだけ減少する。そばを(すなわち90°で)通過する瞬間、物体200は一時的に止まっているように見えてから、後方に向かってレーダ装置10から離れていく。したがって、止まっている物体200の反射される出力はスペクトルに関して、ゼロと負の自己速度との間の速度に相当する周波数だけに限定される。自己速度とは、周囲210に対する自動車50の速度を指す。
In the automotive field, the self-motion of
このような関係性が図4にグラフ400で示されている。水平方向には時間tがプロットされ、垂直方向には速度vがドップラー周波数fdoppler(t)に依存してプロットされている。基本信号405は、レーダ装置10に対して相対的に負の自己速度よりも低い速度で動き、したがって定置であるとみなされる物体を表す。個々のピーク(英語peaks)410が歩行者の形態の物体200に対応する。このとき個々のピーク410は、歩行者の歩みによって第2のレーダ装置30に対して相対的に生起される最大の相対速度を表す。
Such a relationship is shown in
推移420は、自動車50の停止している対向交通を表す。領域405の境界線は、自動車50の負の自己速度−vegoを表す。
The
この領域の外にある他のすべての周波数は、定置の物体によって乱されることがない。それとは対照的に他のFMCWランプでは、背景クラッタが明らかに広い周波数領域にわたって分布する。 All other frequencies outside this region are undisturbed by stationary objects. In contrast, in other FMCW lamps, the background clutter is clearly distributed over a wide frequency domain.
運転者アシストの分野での歩行者保護ないし自転車保護にとっては、横切っていく歩行者が特別に重要となる。正面から向かってくる歩行者と比較して、その運動の半径方向成分はレーダ装置10の方向で明らかに低いがゼロではない。自動車50が動いている道路を歩行者が垂直に横切っているときでさえ、その歩行者はレーダ装置10に対して垂直に動くのではない。それにもかかわらず、横切っている歩行者について典型的には、前方に向かって振られる脚の相対速度だけが、走行方向ですぐ前方に止まっている物体よりも高い。
Crossing pedestrians are of special importance for pedestrian or bicycle protection in the field of driver assistance. Compared to pedestrians coming from the front, the radial component of their motion is clearly lower in the direction of
したがって、相応の周波数成分だけが支障なくスペクトル分析される。レーダ装置10の方向での歩行者のゆっくりしてはいるが能動的な運動により、分析されるべきマイクロドップラー効果は、負の自己速度に相当するドップラー周波数のすぐ下にある周波数領域に該当する。自己速度については、通常、自動車50の車内に高い品質の見積りが存在する。したがって、歩行者に関連する周波数スペクトルの領域を直接選択することができる。
Therefore, only the corresponding frequency components are spectrally analyzed without hindrance. Due to the slow but active movement of the pedestrian in the direction of the
曲がり角では、回転運動に基づいて自動車50の個々の点がそれぞれ異なる速度を有する。自動車50の自己速度は、通常、車両リヤアクスルに関して決定される。通常は同じく既知である自動車50のヨーレートによって、前側に組み付けられているレーダ装置10の相応の速度をそこから容易に導き出すことができる。
At the corner, the individual points of the
歩行者は横から車道に近づいてくるので、レーダ装置10,30の運動方向に対する側方のオフセットによっても、測定可能な速度が低下していく。歩行者は、同じ観察角のもとで止まっている物体200と同じ見かけの速度の低下を受ける。その一方で、歩行者の運動方向が同じであれば、観察角の増大によって本来の歩行者運動の半径方向成分が増えていく。
Since pedestrians approach the roadway from the side, the measurable speed also decreases due to the lateral offset of the
マイクロドップラーの本来の分析には、一定の送信周波数を有する定置のレーダシステムについて原理的に類似する方法が適している。ただし、マイクロドップラー拡散の大部分のマスキングに基づき、マイクロドップラー出力の強度、マスキングされていない拡散の幅、時間を通じてのこのような幅の変動の振幅、ならびに2つの最大の拡散の時間的な間隔/周期(およびこれに伴って歩行者の測定された歩数頻度)が主として基準となる。 For the original analysis of Micro Doppler, a method similar in principle to a stationary radar system with a constant transmission frequency is suitable. However, based on the masking of most of the micro-Doppler diffusion, the intensity of the micro-Doppler output, the width of the unmasked diffusion, the amplitude of such width variation over time, and the temporal interval between the two maximum diffusions. / Cycle (and the pedestrian's measured step frequency associated with it) is the main criterion.
図5は、図4のグラフを時点t=τでの断面に沿って示している。左側のピーク410の領域に、歩行者のピーク410の周波数の幅広い拡散を見ることができる。ピーク410は、歩行者の前方に振られる脚およびそれによって生起されるレーダ装置に対する高い相対速度によって生成される。停止していることによって歩行者と類似する低い相対速度を有する、停止している車両50によって生起されるピーク430も認められる。ここではシャーシについての受信出力が、それが金属でできているために強く上昇している。このようにして歩行者を良好に識別することができ、歩行者としての物体200の分類、ならびにこれに続く当該情報の処理を行うことができる。
FIG. 5 shows the graph of FIG. 4 along the cross section at time point t = τ. In the area of
図6は、時間・周波数・ラスター化が実行された図5の一部分Bを示している。 FIG. 6 shows a portion B of FIG. 5 in which time / frequency / rasterization has been performed.
図7は、図の領域Bをラスター化なしで図a)に示すとともに、領域Bの時間・周波数・ラスター化を図b)に示しており、水平方向にはすべての測定周期についての周波数が表示され、垂直方向には単一の測定周期についてのすべての周波数ビンが表示されている。ここで時間・周波数・ラスター化の正方形のフィールドB1,B2,B3,B4は、離散ドメインにおける、ないしはアナログドメインの定義された周波数インターバルにおける周波数ビンに相当する。 In FIG. 7, the region B in the figure is shown in FIG. A) without rasterization, and the time, frequency, and rasterization of region B are shown in FIG. B), and the frequencies for all measurement cycles are shown in the horizontal direction. Displayed, vertically showing all frequency bins for a single measurement period. Here, the square fields B1, B2, B3, and B4 of time, frequency, and rasterization correspond to frequency bins in the discrete domain or in the defined frequency interval of the analog domain.
周波数ビンB1では分析が実行されない。そこではレーダ装置10,30との関連で、基本的に止まっている物体しか予想されない(ないしは、止まっている物体の受信出力が支配的であることが予想される)からである。
No analysis is performed on frequency bin B1. This is because, in relation to the
周波数ビンB2では、受信されたそれぞれの出力が、そこから物体が1つの角度のもとで得られるように相関づけられ、ここでは物体は歩行者の形態でレーダ装置10,30に対して相対的に配置されている。
In frequency bin B2, each received output is correlated so that the object is obtained from it under one angle, where the object is relative to
周波数ビンB3では、受信されたそれぞれの出力が、そこから物体が1つの角度のもとで得られるように相関づけられ、ここでは物体200は車両の形態でレーダ装置10,30に対して相対的に配置されている。
In frequency bin B3, each received output is correlated so that the object is obtained from it under one angle, where the
周波数ビンB4では、それぞれの受信信号の相関づけに基づいて物体200を検知することができない。
In the frequency bin B4, the
追加的にこの分析で留意すべきは、歩行者は定義からして定置の部分(止まっている脚)を有しており、出力最大値は胴体によって与えられることである。それに応じて、負の自己速度に属するドップラー周波数と、歩行者のマイクロドップラー拡散との間に(信号出力のない)欠落は存在しない。それに応じて、このような負の自己速度に属するドップラー周波数からスペクトル最大値が有意に外れている場合にも、歩行者としての物体の分類が否定される。 An additional note in this analysis is that pedestrians, by definition, have stationary parts (stationary legs) and the maximum power output is given by the torso. Correspondingly, there is no omission (without signal output) between the Doppler frequency belonging to the negative self-velocity and the pedestrian micro-Doppler spread. Correspondingly, the classification of an object as a pedestrian is denied even when the maximum spectrum value is significantly deviated from the Doppler frequency belonging to such a negative self-velocity.
本方法は、レーダ装置10,30と処理装置20で進行するソフトウェアとしてインプリメントできるという利点があり、それにより本方法の容易な改変可能性がサポートされる。
The method has the advantage that it can be implemented as software traveling on
提案されるシステムについては、雨滴で反射される出力が歩行者のマイクロドップラー効果としばしば重なり合うという理由で雨滴の影響を考慮に入れなくてよいという利点がある。これは空間的に分散した事象であるため、部分的に十分に有意な出力にもかかわらず、入射角をしばしば決定できないことが示されている。したがって雨は実質的に信号対雑音比を引き下げるにすぎず、特に、歩行者の出力拡散の全体幅を支障なく決定可能である。 The proposed system has the advantage that the effects of raindrops need not be taken into account because the output reflected by the raindrops often overlaps with the pedestrian's micro-Doppler effect. Since this is a spatially dispersed event, it has been shown that the angle of incidence cannot often be determined, despite partially sufficiently significant output. Therefore, rain substantially only lowers the signal-to-noise ratio, and in particular, the overall width of the pedestrian's power spread can be determined without hindrance.
10 レーダ装置
20 処理装置
30 レーダ装置
100 システム
200 物体
10
Claims (12)
前記物体(200)により反射された少なくとも1つの信号を少なくとも1つの角度のもとで受信するためのレーダ装置(10)と、
前記レーダ装置(10)と前記物体(200)の間の少なくとも1つの相対速度および判定された各々の相対速度についての少なくとも1つの角度を判定するための処理装置(20)とを有し、
前記物体(200)から受信された信号についてマイクロドップラー分析を前記処理装置(20)によって実行可能であり、
マイクロドップラー分析は受信された信号について決定された角度を参照して実行され、
実行されたマイクロドップラー分析によって前記物体(200)の種別を判定可能であるシステム。 In the system (100) for detecting a moving object (200),
A radar device (10) for receiving at least one signal reflected by the object (200) under at least one angle.
It has at least one relative velocity between the radar device (10) and the object (200) and a processing device (20) for determining at least one angle for each determined relative velocity.
Micro-Doppler analysis can be performed on the signal received from the object (200) by the processing apparatus (20).
Micro Doppler analysis is performed with reference to the determined angle for the received signal,
A system capable of determining the type of the object (200) by the performed micro-Doppler analysis.
前記物体(200)により反射された少なくとも1つの信号が少なくとも1つの角度のもとでレーダ装置(10)によって受信され、
前記レーダ装置(10)と前記物体(200)の間の少なくとも1つの相対速度が判定され、
受信された信号についてマイクロドップラー分析が前記処理装置(20)によって実行され、マイクロドップラー分析は受信された信号について決定された角度を参照して実行され、
実行されたマイクロドップラー分析によって前記物体(200)の種別が判定される方法。 In the method (200) of detecting a moving object (200), each of the following steps is included.
At least one signal reflected by the object (200) is received by the radar device (10) under at least one angle.
At least one relative velocity between the radar device (10) and the object (200) is determined.
A micro-Doppler analysis is performed on the received signal by said processing apparatus (20), and a micro-Doppler analysis is performed with reference to a determined angle for the received signal.
A method for determining the type of the object (200) by an performed micro-Doppler analysis.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3553551B1 (en) * | 2018-04-10 | 2022-06-01 | Aptiv Technologies Limited | Method for the recognition of an object |
EP3553552B1 (en) | 2018-04-11 | 2022-05-25 | Aptiv Technologies Limited | Method for the recognition of a moving pedestrian |
EP3553559B1 (en) | 2018-04-11 | 2022-06-01 | Aptiv Technologies Limited | Method for the recognition of objects |
US10315563B1 (en) * | 2018-05-22 | 2019-06-11 | Zoox, Inc. | Acoustic notifications |
US11764888B2 (en) * | 2019-06-07 | 2023-09-19 | Qualcomm Incorporated | Beam characterization |
CN112130143A (en) * | 2019-06-25 | 2020-12-25 | 富士通株式会社 | Article detection method and apparatus |
WO2021077287A1 (en) * | 2019-10-22 | 2021-04-29 | 华为技术有限公司 | Detection method, detection device, and storage medium |
DE102020206771A1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | Siemens Mobility GmbH | Method for estimating an airspeed |
US20220026557A1 (en) * | 2020-07-22 | 2022-01-27 | Plato Systems, Inc. | Spatial sensor system with background scene subtraction |
CN112882009B (en) * | 2021-01-12 | 2022-04-19 | 西安电子科技大学 | Radar micro Doppler target identification method based on amplitude and phase dual-channel network |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008532000A (en) * | 2005-02-25 | 2008-08-14 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Automotive radar system |
US20100152600A1 (en) * | 2008-04-03 | 2010-06-17 | Kai Sensors, Inc. | Non-contact physiologic motion sensors and methods for use |
DE102011121560A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-20 | Daimler Ag | Method for detection and classification of objects based on radar data, involves forming spacing cells for equal space or angle cells for equal angles, where temporal velocity curves are determined for multiple point targets of object |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010045980A1 (en) * | 2010-09-18 | 2011-05-12 | Daimler Ag | Radar method for determining distance and speed and/or angles of object i.e. pedestrian, involves continuing base band signal and/or signal derived from base band signal by spectral estimation method i.e. linear prediction |
DE102013212090A1 (en) * | 2013-06-25 | 2015-01-08 | Robert Bosch Gmbh | Angle-resolving FMCW radar sensor |
KR101797792B1 (en) | 2013-07-05 | 2017-11-14 | 주식회사 만도 | Frequency modulated continuous wave radar detecting device, and method thereof for detecting a material object using a continuous wave |
WO2015184406A1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | Texas Tech University System | Hybrid fmcw-intererometry radar for positioning and monitoring and methods of using the same |
DE102014212284A1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-12-31 | Robert Bosch Gmbh | MIMO radar measurement method |
US9733350B2 (en) | 2014-07-03 | 2017-08-15 | GM Global Technology Operations LLC | Vehicle radar control |
DE102014218092A1 (en) * | 2014-09-10 | 2016-03-10 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Creating an image of the environment of a motor vehicle and determining the relative speed between the motor vehicle and objects in the environment |
US10274593B2 (en) * | 2015-10-02 | 2019-04-30 | Panasonic Corporation | Object detection device and object detection method |
US9599702B1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-03-21 | Uhnder, Inc. | On-demand multi-scan micro doppler for vehicle |
WO2017187243A1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | Uhnder, Inc. | Vehicular radar sensing system utilizing high rate true random number generator |
DE102016213007A1 (en) | 2016-07-15 | 2018-01-18 | Robert Bosch Gmbh | Method and system for scanning an object |
-
2017
- 2017-07-05 DE DE102017211432.0A patent/DE102017211432A1/en active Pending
-
2018
- 2018-05-09 US US16/628,370 patent/US11391818B2/en active Active
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008532000A (en) * | 2005-02-25 | 2008-08-14 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Automotive radar system |
US20100152600A1 (en) * | 2008-04-03 | 2010-06-17 | Kai Sensors, Inc. | Non-contact physiologic motion sensors and methods for use |
DE102011121560A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-20 | Daimler Ag | Method for detection and classification of objects based on radar data, involves forming spacing cells for equal space or angle cells for equal angles, where temporal velocity curves are determined for multiple point targets of object |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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